Composants d'une locomotive à vapeur

Ce schéma montre les composants principaux d'une locomotive à vapeur^[1].

Note : L'image est une composition imaginaire, tous les composants représentés ici n'équipent pas toutes les machines à vapeur. De plus, seules les pièces principales y sont détaillées.

Liste des composants principaux du schéma :

1. Tender — Wagon contenant l'eau et le combustible (essence, bois, charbon) nécessaires au fonctionnement de la locomotive. Sur les Locomotive-tenders, le tender est fixé sur le châssis de la locomotive elle même.
2. Cabine de conduite — Abri (généralement ouvert vers l'arrière à l'air libre) depuis lequel le chauffeur s'occupe de la production de vapeur (alimentation en combustible et surveillance de la pression de vapeur) et le mécanicien de la conduite du train. Le fond de la cabine est équipé de volants, leviers, manomètres, etc de contrôle : il est appelé devanture.
3. Sifflet — Sifflet à vapeur, utilisé comme avertisseur sonore.
4. Arbre de changement de marche — Tige reliant la commande d'inversion de marche de la cabine à la boîte à tiroir, pour inverser le mouvement du moteur à vapeur.
5. Soupape de sécurité — Soupape permettant à la vapeur de s'échapper en cas de pression trop importante (qui sinon pourrait endommager la machine).
6. Générateur électrique — Sur les modèles récents, ce générateur fonctionnant à la vapeur permet d'alimenter en électricité certains appareils (comme l'éclairage).
7. Caisse à sable/Dôme de sablière — Boite contenant du sable, qui peut être lâché sur les rails pour améliorer l'adhérence des roues motrices.
8. Tige du régulateur — Tige de contrôle de l'ouverture du régulateur de vapeur, permettant de changer la quantité de vapeur envoyée aux cylindres moteurs.
9. Dôme de vapeur — Collecte la vapeur créée par la chaudière, pour l'envoyer au régulateur (puis aux cylindres moteurs), parfois à travers des surchauffeurs.
10. Pompe à air — Alimente en air pressurisé les freins de la locomotive, généralement appelé Frein (ou système) Westinghouse, du nom de son concepteur George Westinghouse.
11. Boîte à fumée — Collecte les gaz chauds produits par le combustible, après qu'ils sont passés par les tubes bouilleurs. Elle contient un Pare-escarbilles (ou pare-étincelles), évitant que les plus grosses escarbilles soient aspirés par le tirage de la cheminée et rejetés à l'extérieur. Un arrosage interne est parfois utilisé pour refroidir d'éventuelles cendres.
12. Tuyau d'admission de vapeur — Transporte la vapeur aux cylindres moteur.
13. Porte de la boite à fumée — Porte circulaire donnant accès à la boite à fumée lors de l'entretien.
14. Main courante — Main courante de la traverse de tamponnement.
15. Bogie/bissel arrière — Essieux articulés, supportent le poids de l'arrière de la machine. Dans le cas présent, il s'agit d'un bissel.
16. Passerelle — Court le long de la locomotive, facilite les inspections ou les entretiens].
17. Cadre du châssis — Poutres (machines américaines) ou tôles soudées (machines européennes) sur lesquelles la locomotive est posée.
18. Sabots de frein — Sabots métalliques pressés contre les roues pour freiner la machine.
19. Tuyau de sable — Dépose le sable directement devant les roues motrices, pour augmenter l'adhérence.
20. Bielle d'accouplement — Fixée aux roues motrices, cet axe les entraîne toutes en même temps.
21. Bielles de commande — Système de tiges et de bielles, synchronisant la position des roues avec le fonctionnement des cylindres moteurs, et contrôlant l'avance (rapport puissance/vitesse). Voir pour les détails la distribution Walschaerts.
22. Bielle motrice — Transmet les efforts du piston du cylindre moteur aux roues (par l'intermédiaire de la grosse tête de la bielle d'accouplement). Transforme le mouvement de translation du piston en mouvement de rotation.
23. Axe du piston — Connecte le piston à la petite tête de la bielle motrice.
24. Piston — Se déplaçant d'avant en arrière dans le cylindre moteur, grâce à la pression de la vapeur, il produit le mouvement qui fait avancer la locomotive.
25. Tiroir de distribution — Distribue la vapeur d'un côté ou de l'autre du piston, suivant la position des roues motrices (la synchronisation est faite par les bielles de contrôle). Le tiroir libère la vapeur utilisée d'un côté du piston pendant qu'elle en injecte de l'autre.
26. Boite à vapeur/boite de distribution — Chambre au-dessus ou à côté du cylindre moteur, qui contient le tiroir assurant la distribution de la vapeur au piston.
27. Boite à feu — Chambre contenant le foyer où est introduit le combustible (bois, charbon, essence), généralement placée devant les tubes bouilleurs, et surmontée de la chaudière contenant l'eau.
28. Tubes bouilleurs — Transportent les gaz brûlants de la boite à feu à travers le bouilleur, qui contient l'eau.
29. Bouilleur — Container d'eau, utilisé pour la faire chauffer et la transformer en vapeur.
30. Tubes du surchauffeur — Ces tubes collectent la vapeur du dôme de vapeur, la forcent à repasser dans le bouilleur pour la surchauffer.
31. Régulateur — Permet le contrôle de la quantité de vapeur qui est collectée et envoyée aux cylindres moteur. Généralement, cet élément contient en fait un petit régulateur et un grand régulateur (ou un seul régulateur à soupape), contrôlés par le même mécanisme, ce qui permet un dosage plus progressif.
32. Surchauffeur — Sur les locomotives récentes, les surchauffeurs évitent une trop forte condensation de la vapeur, en la surchauffant (augmentation de 100 à 200 degrés Celsius de la température), ce qui augmente l'efficacité de la machine. Cet élément collecte la vapeur du dôme de vapeur, et la force à repasser dans les tubes du surchauffeur, avant de la libérer dans l'admission.
33. Cheminée — Extrait les gaz et la vapeur (après utilisation) de la machine.
34. Phare avant — Lampe éclairant la voie à l'avant du train. Elle fonctionne par lampe à pétrole, puis par lampe au carbure, et enfin par ampoule électrique.
35. Boyaux des freins — Tubes transmettant de l'air comprimé (ou du vide) aux freins des wagons.
36. Compartiment d'eau — Contient l'eau nécessaire au fonctionnement de la machine.
37. Compartiment du combustible — Contient le combustible. L'alimentation de la chaudière était souvent manuelle, mais les dernières machines avaient des mécanismes (vis sans fin appelés aussi stoker) à cet effet.
38. Foyer — Foyer dans lequel est brûlé le combustible, une grille permet aux cendres de tomber dans le cendrier.
39. Cendrier — Collecte les cendres et scories.
40. Boites d'essieux — Contiennent les paliers des essieux.
41. Balancier de suspension — Relie les suspensions des roues motrices, de manière à répartir les efforts.
42. Ressort à lames — Suspension des roues motrices. En plus d'une suspension verticale, les essieux ont une suspension latérale (entre les roues, sous le châssis), qui permet l'absorption de mouvements latéraux.
43. Roue motrice — Roue qui propulse la locomotive (trois roues de chaque côté sur ce schéma). Chacune d'entre elles est équipée d'une manivelle qui est reliée à la bielle d'accouplement, ainsi que d'un contrepoids (du côté opposé) d'équilibrage ramenant le centre de gravité sur l'essieu.
44. Pied — Connecte les ressorts à lames de la suspension aux roues.
45. Echappement — Collecte la vapeur sortant des cylindres par la boite de distribution et la dirige vers la cheminée. Ce mouvement augmente le tirage et aspire les gaz de la chaudière.
46. Bogie/bissel avant — Petit châssis équipé de roues, qui peut avoir un mouvement de rotation et un déplacement transversal indépendant de la locomotive, facilitant ainsi les prises de virage.
47. Crochet — Crochet d'attelage (à l'arrière comme à l'avant) permettant l'attelage aux wagons ou à une autre locomotive.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Locomotives à vapeur
• Tender

Liens externes

• Construction et fonctionnement de la locomotive à vapeur

• Portail du chemin de fer